[数据结构与算法]冒泡排序、选择排序、计数排序(C语言实现)

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🍁前言

????????堆排序、希尔排序、快速排序、归并排序这几个BOSS过后，我们将剩下三个比较简单的排序再实现一下，总算把八大排序都学习完了~~~

目录

一、 冒泡排序

二、 选择排序

三、计数排序

一、 冒泡排序

冒泡排序算法的原理如下：?

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。?

2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素会是最大的数。?

3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。?

4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。?

我们来看看下面的动图：

void swap(int *a,int *b) 
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
void BubbleSort(int* a, int n)
{
	for (int i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		int exchange = 1;
		for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++)
		{
			if ( a[j + 1]< a[j])
			{
				swap(&a[j], &a[j + 1]);
				exchange = 0;
			}
		}
		if (exchange)
			break;
	}
}

二、 选择排序

选择排序算法原理如下：

1. 首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置

2. 再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。

3. 重复第二步，直到所有元素均排序完毕

void swap(int *a,int *b) 
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
void SelectSort(int* a, int n)
{
	for (int i = 0; i < n-1; i++)
	{
		int temp = i;
		for (int j = i+1; j < n; j++)
		{
			if (a[j] < a[temp])
			{
				temp = j;
			}
		}
		swap(&a[temp], &a[i]);
	}
}

三、计数排序

计数排序算法原理如下：

1. 计算出当前数据集合的范围区间range，即最大值 - 最小值。
2. 开辟range大小的计数表(使用calloc)，记录每个数据出现的次数。
3. 统计每个数出现的次数，放到减去最小值后其在计数表中的相对位置。
4. 回写数据。遍历计数表，如果表中位置不为零，则直接回写到元素组中，其值为下标 + 最小值，则可将相对位置转回为绝对位置。

void CountSort(int* a, int n)
{
	int max = a[0];
	int min = a[0];
	for (int i = 1; i < n; i++)
	{
		if (max < a[i])
			max = a[i];
		if (min > a[i])
			min = a[i];
	}
	int range = max - min+1;
	int* temp = (int*)calloc(range, sizeof(int));
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		temp[a[i] - min]++;
	}
	//回写
	int j = 0;
	for (int i=0;i<range;i++)
	{
		while (temp[i]--)
		{
			a[j++] = i+min;
		}
	}
}